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    Des chercheurs russes ont trouvé un moyen pour prédire les pannes des avions

    Des chercheurs russes ont trouvé un moyen pour prédire les pannes d'avion

    © Sputnik . Sergey Mamontov
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    Des chercheurs de l'Université nationale de science et de technologie MISiS ont proposé pour la première fois une méthode sans contact pour contrôler les tensions intérieures dans les matériaux composites polymères pour prédire l'apparition de défauts, et pas seulement les diagnostiquer.

    La méthode en question permettra d'évaluer bien plus facilement et à un coût moindre les dommages des constructions composites: par exemple, des pièces du matériel aéronautique ou des coques de navire. Ce travail a été publié dans le Journal of Alloys and Compounds.

    Les matériaux composites sont très souvent utilisés aujourd'hui dans le domaine des transports. Pour évaluer la qualité et la longévité du matériau il est important d'évaluer les tensions intérieures de toute la construction — aussi bien au stade de sa fabrication que de son utilisation. Il existe des matériaux composites où la tension intérieure après la fabrication atteint 95% de la limite de solidité — autrement dit, avec encore un peu de tension et le matériau se fissurera.

    Dans les fibres de carbone, dans les fibres de verre et dans les matériaux composites hybrides il n'y a pas de tel niveau de tensions après la fabrication, mais elles s'accumulent tout de même sous l'effet des charges d'exploitation, de l'environnement extérieur et des facteurs météorologiques. Cela entraîne des endommagements du matériau et la réduction de sa capacité porteuse.

    "Les méthodes de contrôle des tensions dans les structures compostes sont souvent peu pratiques, explique Andreï Stepachkine du Centre de matériaux composites de l'université MISiS. Par exemple, les méthodes sans contact (ultrasonique, défectoscopie acoustique) permettent d'identifier seulement les défauts déjà apparus et ne fournissent pas d'informations ni sur les tensions dans les matériaux ni sur leur répartition dans le corps de la structure. Alors que les méthodes traditionnelles d'évaluation des tensions sont tactiles et nécessitent une connexion au matériau à l'aide d'un adhésif. Il s'avère que le stade précédant l'apparition d'un défaut par des méthodes sans contact n'est pratiquement pas couvert. C'est pourquoi nous avons dû élaborer un nouveau moyen."

    L'idée des chercheurs de la MISiS consiste à évaluer les tensions à l'aide de microfils amorphes magnétiquement doux qui au stade de fabrication sont incorporés entre les couches de fibre de carbone et forment un filet sensible aux tensions.

    L'état de tension dans le matériau entourant le microfil influence la manière dont la substance dans le fil réagit au champ magnétique extérieur. Par conséquent, il est possible d'effectuer des mesures sans contact, sans connecter un élément sensible: il ne sera pas nécessaire de le coller car il est incorporé dans le matériau à profondeur nécessaire encore au stade de fabrication.

    Les auteurs indiquent également la possibilité d'utiliser un seul capteur — contrairement aux méthodes répandues de défectoscopie nécessitant le placement d'équipements des deux côtés de la pièce examinée. Autrement dit, cette technologie réduit le coût, accélère et simplifie considérablement le processus d'évaluation de l'état du matériau composite en permettant non seulement de constater, mais également de prédire l'apparition de défauts sans contact.

    Actuellement les chercheurs ont élaboré les différents modes de mesure et le moyen en soi d'introduction de fils dans le matériau composite en s'assurant que cela n'affecte pas les propriétés du matériau.

    La méthode de la MISiS a déjà été appréciée à sa juste valeur par plusieurs représentants du secteur spatial et aéronautique, ainsi que par les concepteurs des matériaux composites. Selon Andreï Stepachkine, à présent les scientifiques devront "quitter le laboratoire" et élaborer sur base de l'appareil de laboratoire un prototype du capteur et du système de mesure.

    "Nous avons seulement fait un premier pas, mais nous voyons déjà une utilisation concrète de notre invention, a souligné le chercheur. Elle possède également des capacités supplémentaires: le filet de microfils incorporé dans le matériau peut assurer un "drainage" de charge statique dans les constructions en fibre de verre. Autrement dit, nos fils pourraient tout à fait remplacer les filets métalliques qui sont incorporés dans ces matériaux aujourd'hui."

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    Tags:
    panne, chercheurs, avions, Université nationale de technologie et de recherche (MISIS)
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